魏 丹,秦瑞寶,劉小梅,李敬功,宋蓉燕,張 磊
(中海油研究總院,北京 100027)
隨著國內(nèi)新領(lǐng)域勘探、海外油氣藏勘探開發(fā)程度的深入,復(fù)雜儲層的測井精細(xì)評價(jià)一直是油田勘探和開發(fā)存在的技術(shù)難題。測井解釋的目的就是準(zhǔn)確評價(jià)地下儲層的流體性質(zhì)及其儲層參數(shù)。如果測井解釋漏掉油氣層,會造成公司油氣儲量的重大損失;如果把水層誤解釋為油氣層,會損失巨額的測試費(fèi)用(海上單層測試費(fèi)數(shù)百萬元)。因此,提高測井解釋符合率對于復(fù)雜儲層的勘探開發(fā)具有重要的意義。
QC是英文QUALITY CONTROL的簡稱,中文意義是質(zhì)量控制,其在ISO9000:2005的定義是“質(zhì)量管理的一部分,致力于滿足質(zhì)量要求”。QC方法作為一種質(zhì)量管理方法,注重以過程為中心的PDCA循環(huán)[1](策劃、執(zhí)行、檢查、處理),采用相關(guān)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)和方法,以事實(shí)為依據(jù)、用數(shù)據(jù)說話,有利于測井解釋人員在實(shí)際工作中充分利用各方面的資料,分析查找原因及對策,不斷深化認(rèn)識,從而提高復(fù)雜儲層的測井解釋符合率。
復(fù)雜儲層有兩層含義:(1)巖性復(fù)雜,巖性有碳酸鹽巖、火成巖、凝灰?guī)r和砂礫巖等;(2)孔隙結(jié)構(gòu)及類型復(fù)雜,常發(fā)育裂縫及溶孔洞,非均質(zhì)性強(qiáng)。
通過對國內(nèi)和海外8個(gè)油田66口井的錄井、測井、測試以及試油資料對比分析后,發(fā)現(xiàn)簡單儲層測井解釋符合率已達(dá)到98%以上,而復(fù)雜儲層測井解釋符合率與簡單儲層相比還有一定的差距。5個(gè)海外油田復(fù)雜儲層新鉆井測井解釋符合率最高為90.3%,平均為86.9%。
通過綜合分析認(rèn)為,影響復(fù)雜儲層測井解釋符合率主要有兩方面的因素:(1)巖性復(fù)雜致使適用于巖性單一的均質(zhì)模型的測井解釋方法難以對其進(jìn)行準(zhǔn)確定量評價(jià);(2)復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)容易形成低孔滲儲層及相對低阻油層,常規(guī)測井對此類油氣層解釋信息量相對不足。
針對復(fù)雜儲層測井解釋符合率不高的現(xiàn)狀,運(yùn)用側(cè)向樹圖(見圖1)進(jìn)行了認(rèn)真分析和深入挖掘,找出了8條末端因素[2]。
針對8條末端因素,按照《石油天然氣儲量計(jì)算規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合錄井、氣測、試油及巖心分析等采用0/1打分法,確定出影響復(fù)雜儲層測井解釋符合率的4個(gè)主要因素。
(1)復(fù)雜儲層不同的巖性對不同測井系列的影響有較大的差異,在處理中要區(qū)別對待,否則會造成巖性的錯(cuò)誤判別,甚至導(dǎo)致孔隙度計(jì)算高達(dá)70%的誤差,從而影響測井解釋的精度。
(2)對比阿爾奇公式和印度尼西亞公式兩種方法,在物性好的儲層中計(jì)算的含水飽和度結(jié)果相差不大,而在泥質(zhì)含量較高的儲層中,不同飽和度公式計(jì)算結(jié)果偏差較大,因此選擇合理的飽和度計(jì)算方法也是影響測井解釋精度的重要因素。
(3)復(fù)雜儲層大多為儲層薄、物性差、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,孔縫洞并存,油水關(guān)系復(fù)雜,既有低電阻率油層,又有高電阻率水層,致使油氣層解釋符合率較低。
(4)在早期,鉆井過程中對井壁的保護(hù)技術(shù)不很成熟,導(dǎo)致有許多井眼在復(fù)雜儲層段井徑擴(kuò)徑較為嚴(yán)重,導(dǎo)致孔隙度測井曲線失真,對儲層巖性的識別和物性參數(shù)的解釋精度都有較大的影響。
運(yùn)用QC方法確定主要因素后,積極制定對策并進(jìn)行實(shí)施,同時(shí)動態(tài)跟蹤分析實(shí)施全過程,及時(shí)將實(shí)施結(jié)果與測井評價(jià)情況進(jìn)行詳細(xì)對比分析。
(1)實(shí)施一:針對不同的測井系列優(yōu)選適用復(fù)雜儲層的測井解釋模型[3]。A1井3 020~3 036 m井段原測井處理解釋儲層以灰?guī)r為主,新剖面以白云巖為主;3 036~3 041 m井段下段儲層老剖面為含灰砂巖,新剖面為含云巖的砂巖。與取芯巖性剖面比較,新剖面巖性處理更合理(見圖2),孔隙度更接近巖心分析孔隙度(見圖3)。
(2)實(shí)施二:針對復(fù)雜儲層特性優(yōu)選飽和度計(jì)算方法。通過對比分析不同毛管壓力試驗(yàn)方法(見圖4),優(yōu)選半滲透隔板法的毛管壓力作為束縛水飽和度的解釋模型來驗(yàn)證測井計(jì)算含水飽和度的精度。B1井巖心含水飽和度和測井計(jì)算含水飽和度誤差分析圖(見圖5),單點(diǎn)和層平均計(jì)算的含水飽和度誤差都在允許的誤差5%的范圍內(nèi),測井計(jì)算的含水飽和度精度滿足質(zhì)量要求[4]。
(3)實(shí)施三:選取錄井、巖芯、測試資料相對較全的井進(jìn)行儲層下限參數(shù)敏感性分析。通過電阻率-巖芯分析孔隙度、電阻率-密度/中子/聲波交會圖確定不同類型儲層的測井響應(yīng)特征(見圖6,圖7),從而建立油田儲層評價(jià)測井解釋標(biāo)準(zhǔn),為準(zhǔn)確評價(jià)油氣層和計(jì)算有效厚度提供依據(jù)。
(4)實(shí)施四:在測井解釋之前,利用錄井、巖心描述資料,在復(fù)雜巖性井徑擴(kuò)徑較為嚴(yán)重的儲層段,針對孔隙度測井曲線開展井眼校正,以確保測井解釋的準(zhǔn)確性。D1井3 030~3 052 m井段重構(gòu)后的三孔隙度測井曲線能更好的反映地層的真實(shí)巖性和物性(見圖8)。
對策實(shí)施全部完成以后,針對海外6個(gè)目標(biāo)區(qū)塊102口井的測井綜合解釋成果,通過與錄井、巖心分析、地層測試以及生產(chǎn)資料進(jìn)行對比分析,復(fù)雜儲層孔隙度、滲透率以及飽和度等儲層參數(shù)計(jì)算的相對誤差都有了明顯降低,測井解釋符合率由原來的86.9%提高至90.6%(見表1),實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)值。
其中,烏干達(dá)勘探研究項(xiàng)目完成25口井,通過統(tǒng)計(jì)QC前后3個(gè)主要層位的凈厚度和含油飽和度參數(shù)的解釋結(jié)果顯示,凈厚度相對增加了22.6%~85.1%,含油飽和度相對增加了13.6%~17.0%。據(jù)此推算原油地質(zhì)儲量增加12%以上,為烏干達(dá)區(qū)塊儲量的準(zhǔn)確評價(jià)和開發(fā)方案的編制提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
伊拉克油田開發(fā)項(xiàng)目完成60口井,通過統(tǒng)計(jì)QC前后3個(gè)區(qū)塊的解釋結(jié)果顯示,有87個(gè)小層解釋結(jié)論由油水同層、差油層改為油層,有23個(gè)小層解釋結(jié)論由油層改為差油層或干層。累計(jì)增加井點(diǎn)油層厚度176.2 m,為伊拉克油田編制復(fù)產(chǎn)和增產(chǎn)方案提供了技術(shù)保障。
表1 運(yùn)用QC方法后測井解釋符合率統(tǒng)計(jì)表
(1)QC活動作為質(zhì)量管理的一種方法,從系統(tǒng)分析入手,注重統(tǒng)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用及因果分析,符合質(zhì)量管理8項(xiàng)原則,它與ISO9000標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,將有助于全面提高企業(yè)的質(zhì)量水平,給現(xiàn)代企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,因此得到了越來越廣泛的應(yīng)用和推廣。
(2)通過開展一年多的QC小組活動,測井室建立了“半月質(zhì)量分析會”制度以及科研生產(chǎn)項(xiàng)目的立項(xiàng)、中期、完工三階段的“技術(shù)交流會”制度;小組成員的理論知識和實(shí)踐能力都得到了良好的結(jié)合,質(zhì)量意識及分析問題的全面性明顯加強(qiáng),技術(shù)水平有所提高,測井解釋周期平均縮短1.5 d;同時(shí)建立了以巖性識別為核心的復(fù)雜儲層綜合解釋技術(shù),目前這些關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于國內(nèi)及海外多個(gè)勘探項(xiàng)目之中,取得了良好效果和經(jīng)濟(jì)效益,具有一定的推廣價(jià)值。
[1]方錫賢,姜延武,等.QC方法在提高油氣層解釋符合率上的應(yīng)用[J].錄井技術(shù),2002,(12):56-59.
[2]王曉鄂.利用QC方法提高薄油氣層的錄井解釋符合率[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2004,(1):21-22.
[3]司馬立強(qiáng),等編著.碳酸鹽巖儲層測井評價(jià)方法及應(yīng)用[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009-03-01.
[4]高楚橋,等編著.復(fù)雜儲層測井評價(jià)方法[M].北京:石油工業(yè)出版社,2002.